태양열 열 펌프 ——1부

\A 태양열 보조 열 펌프(SAHP)는 열 펌프와 태양열 패널을 단일 통합 시스템에 통합한 기계입니다. 일반적으로 이 두 기술은 온수를 생산하기 위해 별도로(또는 병렬로 배치) 사용됩니다. 이 시스템에서 태양열 패널은 저온 열원의 기능을 수행하고 생성된 열은 히트펌프의 증발기에 공급되는 데 사용됩니다. 이 시스템의 목표는 높은 COP를 얻은 다음 보다 효율적이고 저렴한 방법으로 에너지를 생산하는 것입니다.

히트펌프와 결합하여 모든 유형의 태양열 패널(시트 및 튜브, 롤본드, 히트파이프, 열판) 또는 하이브리드(단결정/다결정, 박막)을 사용할 수 있습니다. 하이브리드 패널을 사용하면 히트펌프 전력 수요의 일부를 충당할 수 있어 전력 소비를 줄이고 결과적으로 시스템의 변동 비용을 줄일 수 있으므로 바람직합니다.

최적화

이 시스템의 작동 조건 최적화가 주요 문제입니다. 왜냐하면 두 하위 시스템의 성능에는 두 가지 상반되는 경향이 있기 때문입니다. 예를 들어 작동 유체의 증발 온도가 감소하면 열 온도가 증가합니다. 태양광 패널의 효율은 감소하지만 히트펌프의 성능은 감소하고 COP도 감소합니다. 최적화 목표는 일반적으로 열 펌프의 전기 소비 또는 재생 가능 에너지원으로 처리되지 않는 부하를 공급하는 보조 보일러에 필요한 1차 에너지를 최소화하는 것입니다.

구성

이 시스템에는 두 가지 가능한 구성이 있는데, 이는 패널에서 열 펌프로 열을 전달하는 중간 유체의 존재 여부에 따라 구별됩니다. 간접 팽창이라고 불리는 기계는 주로 물을 열 전달 유체로 사용하고, 겨울철에 얼음 형성 현상을 피하기 위해 부동액(보통 글리콜)과 혼합합니다. 직접 팽창이라고 불리는 기계는 상전이가 일어나는 열 패널의 유압 회로 내부에 냉매 유체를 직접 배치합니다. 이 두 번째 구성은 기술적인 관점에서 볼 때 더 복잡하기는 하지만 다음과 같은 몇 가지 장점이 있습니다.

(1) 중간 유체의 부재와 관련하여 증발기의 더 큰 열 효율을 수반하는 열 패널에 의해 생성된 열을 작동 유체로 더 잘 전달합니다.

(2) 증발하는 유체의 존재는 열 패널의 균일한 온도 분포를 허용하여 결과적으로 열 효율을 증가시킵니다. (태양 전지 패널의 정상적인 작동 조건에서 국부적인 열 효율은 유체의 입구에서 출구까지 감소합니다. 온도 상승);

(3)하이브리드 태양광 패널을 사용하면 이전 지점에서 설명한 이점 외에도 패널의 전기 효율이 증가합니다(유사한 고려 사항).

주목:

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